电子束焦点位置对TC4板材焊接接头显微组织的影响

目的针对厚板TC4合金真空电子束焊缝组织不均匀的问题,通过改变不同焦点位置,分析焊接接头显微组织特征。方法采用真空电子束对厚度为20 mm的TC4板进行对接试验,用光学显微镜和显微硬度计对焊缝不同位置的显微组织进行观察与分析。结果采用表面聚焦时,可获得成形良好的"I"型焊缝;焊缝显微组织由柱状β相转变组织组成;表面聚焦状态下电子束流密度大,气孔较少,截面成形最好;接头显微硬度沿熔深方向上呈梯度分布,接头底部显微硬度最高,顶部硬度最低。结论不同聚焦状态下焊缝中部晶粒存在较大差别,表面聚焦晶粒最为细小。接头沿熔宽方向上的显微硬度呈"W"型分布,沿熔深方向呈梯度分布。     

铜与奥氏体不锈钢异种材料电子束焊接

目的研究不同参数下铜钢电子束异种焊接以获得符合要求的接头质量。方法以无氧高导热铜(OFHC)和奥氏体不锈钢(304)作为研究对象,控制扫描幅值、焊接速度等工艺参数,采用500 Hz真空电子束偏束"O"形扫描焊接的方式进行焊接。结果在电子束偏钢侧0.2 mm,电子束流为17 mA,聚焦电流为501 mA,焊接速度为600 mm/min的参数下,添加半径为1 mm,频率为500 Hz的圆形扫描波得到了抗拉性能为310.9MPa、硬度大于180 MPa的优质焊接接头。结论不同参数下的接头宏观均出现焊缝上表面下陷缺陷,接头铜侧热影响区存在大量颗粒状、块状、条状的铜钢固溶体析出相,接头钢侧热影响区存在宽度随扫描波幅值减小而减小的黑色过渡带。     

电子束焊接K418高温合金裂纹的影响及组织与性能研究

目的探究工艺参数对K418高温合金焊接裂纹的影响,减少焊接过程中裂纹的产生。方法采用真空电子束对2mm的薄板K418高温合金进行焊接试验,通过改变工艺参数来调控焊接裂纹,使用光学显微镜对焊缝显微组织进行观察,使用显微硬度计对试样进行硬度测量,万能拉伸计对接头进行拉伸试验,使用扫描电镜对断口进行观察。结果在焊接束流为24 mA,焊接速度为600 mm/min时,扫描波形为O形,频率为500 Hz时,焊接接头表面未发现裂纹。通过拉伸试验发现断裂位置为母材,其断口为典型脆性解离断裂。结论采用合适的工艺参数可以减少或消除焊接接头表面裂纹的形成。     

回流次数对无铅焊点组织演变及可靠性的影响

目的研究不同回流次数对焊点形貌以及组织演变的影响,并通过力学性能来表征不同回流次数下焊点的可靠性。方法利用置球法将Sn3Ag0.5Cu小球置于Cu基板表面,随后在回流焊机中形成焊点,并进行不同次数回流焊接得到所需焊点,横截镶样打磨腐蚀后,利用光学显微镜、扫描电子显微镜进行显微组织观察,并用推拉试验机进行剪切测试。结果在焊点反应过程中,由于熔融焊料中析出的过饱和Cu和Sn会在焊料部分形成中空的Cu6Sn5管状物和片状的Sn基体,但随着反应的持续,这些物质逐渐消失。在IMC层的形成过程中,伴随着大量Cu6Sn5颗粒的产生,随着反应的持续,颗粒数量逐渐减少,IMC层厚度逐渐增加,但增加速度减缓。结论在IMC层的生长过程中,大块IMC会吞噬Cu6Sn5小颗粒来增加自身体积,从而抑制小颗粒的产生,最终减缓自身的生长。此外随着回流次数的增加,焊点由韧性断裂逐渐转变为韧脆性混合断裂,对焊点可靠性的降低具有一定影响。